城乡供水一体化智慧水务管理系统方案——推动供水高质量发展的御控工业物联网解决方案

一、行业背景与政策驱动

随着乡村振兴战略的深入推进，城乡供水一体化已成为破解农村供水工程分散、水质保障难、运维效率低等问题的核心路径。御控工业物联网解决方案以“全要素感知、全流程管控、全场景服务”为核心，构建覆盖水源地、水厂、管网、用户终端的智慧水务体系，助力农村供水向智能化、精细化、可持续化转型。

二、系统架构与技术实现

御控工业物联网解决方案采用“端-管-云-用”四层架构，融合物联网、大数据、AI算法、数字孪生等技术，实现城乡供水全链条的实时感知、智能分析与协同管控。

（一）终端感知层：多参数集成与自适应监测

水源地监测：御控网关支持对接多参数水质传感器（pH、浊度、余氯、重金属、生物毒性等），结合水位/流量计、雨量计、视频监控设备，实时采集水源水质、水量及环境数据。

水厂与泵站监控：御控网关支持对接压力传感器、流量计、振动传感器、能耗监测模块，实时监测制水工艺关键参数（如加药量、消毒剂投加量、清水池水位）及设备运行状态。

管网智能监测：在管网关键节点，御控网关支持对接压力传感器、流量计、漏损监测仪，结合智能水表，实时感知管网压力波动、流量异常及漏损位置。

用户终端服务：御控网关支持对接智能水表，支持远程抄表、预付费缴费、用水行为分析，并集成独居老人用水量异常预警功能，自动触发网格员上门核查。

（二）网络通信层

利用4G边缘计算节点实现数据本地化预处理，降低云端负载；农村地区通过4G网络将数据远传至监控中心。

（三）云平台层：智慧分析中枢

数据治理引擎：构建统一数据标准规范体系，清洗异常数据（如传感器故障导致的负值或超量程值），通过时空插值算法填补缺失数据，提升数据完整性。

数字孪生水体：构建三维水质分布模型，实时映射COD、氨氮等指标的空间差异，模拟污染扩散路径，辅助制定应急拦截方案。

（四）应用执行层：多端协同闭环管理

监管端：环保、水利部门通过御控PC/御控APP实时查看辖区水质地图，一键生成执法任务；支持多级权限管理（如省级-市级-县级数据隔离与共享）。

企业端：排污单位接入自证清白系统，自动上传废水处理设施运行数据与排放口监测值，生成电子台账以减少人工填报误差。

公众端：通过御控公众号、御控小程序发布水质报告、用水量查询、报修投诉、节水建议等功能，推动城乡供水服务从“普惠覆盖”向“品质均等”升级。

三、核心功能模块与场景化落地

（一）功能模块

实时监测与超标预警：设置蓝/黄/橙/红四级预警阈值，超标时自动触发短信、APP、声光报警器推送。

污染溯源与责任认定：结合监测点位置与水质变化时间序列，定位污染源经纬度，并固化证据链以支持环保执法取证。

应急指挥与联动处置：集成应急资源管理，优化拦截点选址与处置方案。

设备健康管理与降本：基于振动传感器与温度数据，提前诊断传感器老化、水泵故障等问题，降低非计划停机频率。

生态流量保障与评估：实时监测河道生态流量，自动生成达标率报告以支撑水资源考核。

（二）行业场景化落地

城乡供水一体化管理：构建“村级管理-镇级管理-市区级管理”的一体化平台，实现城乡供水“一张网管理、一站式服务、一体化调度”。

农村供水智慧化改造：针对农村供水点多、线长、面广的特点，部署御控智能网关，实现“无人值守、少人巡检、智能管控”。

工业园区废水监管：在园区总排口安装御控工业网关，实时上传COD、氨氮、流量等数据，并通过区块链技术加密存储以防止篡改。结合用电监控系统，比对废水处理设施运行状态与排放数据一致性，查处偷排企业。

御控工业物联网解决方案以“数据驱动+场景落地+长效运营”为核心，构建了覆盖城乡供水全流程的智慧化管理体系。从水源地保护到用户终端服务，从水质安全保障到节水降损。未来，随着5G、区块链等技术的融合应用，城乡供水将迈向“无人化、零碳化、个性化”新阶段，为全球水环境安全与可持续发展提供中国方案。